[发明专利]数字视频编码用可变精度图像间定时规定的方法和装置

说明书

本申请是申请日为2003年7月11日、申请号为03816739.5、发明名称为“数字视频编码用可变精度图像间定时规定的方法和装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及多媒体压缩系统的领域。具体来说，本发明公开了一种用于规定可变精度图像间(inter-picture)定时的方法和系统。

背景技术

基于数字的电子媒体格式最终在尖端在很大程度上取代模拟电子媒体格式。数字压缩磁盘(CD)很早以前就取代了模拟乙烯唱片。模拟盒式磁带越来越稀少。第二和第三代数字音频系统，例如MD盘和MP3(MPEG音频第三层)正在从压缩磁盘的第一代数字音频格式中分享市场份额。

视频媒体转向数字存储和传输格式的速度比音频媒体慢。很大程度上是由于大量的数字信息需要以数字形式精确地表达视频。需要精确地表达视频的大量数字信息需要非常高容量的数字存储系统和高带宽的传输系统。

然而，视频正在迅速地向数字存储和传输格式转变。更快的计算机处理器、高密度存储系统，和新型有效的压缩和编码算法最终使数字视频适合于消费者物价点。DVD(数字多功能光盘)，即一种数字视频系统，在几年间已成为最为畅销的消费者电子产品之一。DVD以其高视频质量、非常高的音频质量、方便性和额外特征已经迅速取代了盒式录像机(VCR)成为预录制视频回放系统的选择。老式的模拟NTSC(国家电视标准委员会)视频传输系统正在被数字ATSC(先进电视标准委员会)视频传输系统所取代。

计算机系统已经使用许多年各种不同的数字编码格式。计算机系统使用的最好的数字视频压缩和编码系统是众所周知的缩写为MPEG的活动图像专家组(Motion Pictures Expert Group)所支持的数字视频格式。MPEG的最著名并被最广泛应用的三种数字媒体格式被简称为MPEG-1，MPEG-2和MPEG-4。视频CD(VCD)和早期的消费者级数字视频编辑系统使用早期的MPEG-1数字视频编码格式。数字多功能光盘(DVD)和Dish Network牌直播卫星(DBS)电视广播系统使用更高质量的MPEG-2数字视频压缩和编码系统。MPEG-4编码系统迅速地被最新的基于计算机的数字视频编码器改进并与数字视频播放器相关联。

MPEG-2和MPEG-4标准压缩一系列视频帧或视频场并且随后将压缩的帧或场编码为数字比特流。当对视频帧或场用MPEG-2和MPEG-4系统进行编码时，视频帧或场将被分成宏块的矩形网格。每个宏块被独立地压缩或编码。

当压缩视频帧或场时，该MPEG-4标准可以将帧或场压缩成三种压缩的帧或场的一种：帧内编码帧(I-帧)，单向预测帧(P帧)，或双向预测帧(B帧)。帧内编码帧在不参照其它视频帧的情况下完全独立地将独立视频帧编码。P帧参照单一先前显示的视频帧限定一个视频帧。B帧参照当前帧之前显示的视频帧和在当前帧后显示的视频帧限定一个视频帧。由于对冗余视频信息的有效利用，P帧和B帧通常提供最好的压缩。

发明内容

用于数字视频编码的可变精度图像间定时规定的方法和装置被公开。具体来说，本发明公开了一种使临近的视频图像的相对时间以相当有效的方式进行编码的系统。在一个实施方式中，确定当前视频图像和临近视频图像之间的显示时间差。该显示时间差随后被编码为视频图像的数字表示。在一个优选实施方式中，临近的视频图像是最新传输的存储图像。

为有效地进行编码，显示时间差可以用可变长度的编码系统或算术编码进行编码。在一个可选择实施方式中，显示时间差被编码为2的幂来减少传输的比特的数目。

从附图和以下的详细说明中可以使本发明的其它目的、特征和优点显而易见。

附图说明

本领域的技术人员参照以下的详细说明将很容易地理解本发明的目的，特性和优点。

图1表示一种可能的数字视频编码系统的高级框图。

图2表示一系列图像应该播放的顺序排列的视频图像，其中连接不同图像的箭头代表用运动补偿创建的图像间相关性。

图3表示以图像的优选传输顺序排列的图2中的视频图像，其中连接不同图像的箭头表示用运动补偿创建的图像间相关性。

图4表示一系列视频图像，其中视频图像间互相参照的距离被选为2的幂。

具体实施方式